CC BY
22
44 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве
УДК 636.085:577.17:636.22/28.082.13
Оценка элементного статуса организма мясных коров различного физиологического состояния
А.Н. Фролов, О.А. Завьялов, А.В. Харламов, И.В. Маркова
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства»
Аннотация. Удовлетворение населения в продуктах питания в значительной степени находится в зависимости от состояния отрасли животноводства. Эффективность отрасли можно обеспечить лишь при стабильном воспроизводстве скота. В этой связи исследования, направленные на изучение взаимосвязи содержания химических элементов шерсти с физиологическим состоянием животного, в том числе с воспроизводительной способностью, представляются актуальными и имеют высокую научную и практическую значимость.
В статье представлены результаты проведённого исследования по накоплению химических элементов в шерсти коров герефордской породы импортной селекции и их потомков в зависимости от их физиологического состояния. Эксперимент проведён в НПО «Южный Урал» Саракташского района Оренбургской области. На основании физиологического состояния из 80 коров сформировали 4 группы: I группа - продуктивные (стельные 3,0-3,5 месяца), II группа - яловые (бесплодные) коровы по 30 голов в группе, III и IV группы - потомки, полученные от данных коров в октябре-ноябре месяцах 2010 года, по 10 голов в группе. Элементный состав шерсти исследовали по 14 показателям (2п, Fe, Си, Мп, I, Se, Сг, Со, Si, В, Li, №, V, As) методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии.
Установлена закономерность влияния физиологического состояния коров на накопление жизненно важных химических элементов. Так, в шерсти стельных коров содержалось больше эс-сенциальных элементов - цинка на 21,9 % (Р<0,01), меди - 27,6 % (Р<0,05), йода - 60,9 % (Р<0,05), селена - 46,5 % (Р<0,01); условно эссенциальных: кремния - на 21,1 % (Р<0,01), чем у яловых. Между потомками достоверная разница имелась по цинку в пользу III группы на 14,2 % (Р<0,05).
Установлена прямая зависимость физиологического состояния коров по содержанию в шерсти жизненно важных химических элементов.
Ключевые слова: химические элементы, коровы, герефордская порода, яловость коров, шерсть коров, элементный статус коров.
Введение.
В системе мероприятий по увеличению производства животноводческой продукции большое значение имеет интенсификация воспроизводства крупного рогатого скота, совершенствование его породных и продуктивных качеств. Серьёзным препятствием для повышения производства продукции животноводства является яловость коров, которая в настоящее время наносит племенным хозяйствам значительный экономический ущерб и не даёт возможность стране для увеличения поголовья коров к расширенному воспроизводству в скотоводстве [1, 2].
Воспроизводительная способность животных является одной из важнейших их хозяйственно-биологических и селекционных признаков. В мясном скотоводстве телёнок - единственная продукция, получаемая от матери, которая и определяет прибыль отрасли. Яловой называют корову, которая не оплодотворилась в течение трёх месяцев после отёла и, следовательно, не дала в течение года приплода [3-5].
В любой среде обитания организма постоянно происходит непрерывный обмен веществ между организмом и окружающей средой обитания. Химические вещества не синтезируются в организме, они поступают с кормом, через слизистые, кожу и др. Роль химических элементов в функционировании живого организма не вызывает сомнения, доказано их участие в большинстве биохимических процессов и разнообразных функциях. При этом каждый макро- или микроэлемент
Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 45
характеризуется определённым оптимальным диапазоном содержания в организме. Отклонения в концентрации химических элементов способны привести к возникновению реакций различной степени выраженности, физиологическим изменениям в пределах обычной регуляции, значительным нарушениям метаболизма и специфическим заболеваниям [3-6].
При этом всё большее распространение находят исследования по изучению элементного статуса организма с последующей интерпретацией полученных данных для оценки состояния здоровья животного [7, 8].
В этой связи приобретают актуальность исследования, направленные на изучение элементного статуса животных, их связь с адаптационными способностями и в первую очередь с воспроизводительными качествами. Поэтому с 2016 года мы начали исследования по оценке влияния элементного статуса крупного рогатого скота на репродуктивную функцию коров.
Цель исследования.
Оценка элементного статуса коров герефордской породы канадской селекции различного физиологического состояния.
Материалы и методы исследования.
Объект исследования. Коровы герефордской породы 2008 года рождения, завезённые в 2009 году из Канады, и их потомки, рождённые в октябре-ноябре месяцах 2010 года.
Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями и рекомендациями Russian Regulations, 1987 (Order No.755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) and «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Washington, D.C. 1996)». При выполнении исследований были предприняты усилия, чтобы свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества используемых образцов.
Схема эксперимента. Для решения поставленных задач на 80 головах коров проведён научно-хозяйственный опыт в НПО «Южный Урал» Оренбургской области. I группа - продуктивные (стельные 3,0-3,5 месяца), II группа - яловые (бесплодные) коровы по 30 голов в группе, III и IV группы - потомки, полученные от данных коров в октябре-ноябре 2010 года по 10 голов в группе. Стельность и яловость коров определялись с помощью узи-диагностики. Материалом для исследований на определение элементного статуса животных послужили образцы шерсти с холки, отобранные у клинически здоровых животных герефордской породы канадской селекции, содержащихся в условиях одного хозяйства. Отбор проб проводился в стойловый период содержа-ния(март), проба бралась с участка 5^5 см.
Оборудование и технические средства. Взятые образцы исследовались на содержание химических элементов в зависимости от физиологического состояния коров.
Анализ исследуемых образцов осуществлялся по 14 химическим элементам в лаборатории АНО «Центра биотической медицины» г. Москва (регистрационный номер в государственном реестре - Росс. RU 0001. 513118 от 29 мая 2003; Registration Certificate of ISO 9001: 2000, Number 4017-5.04.06). Точность определяемых параметров достигалась путём использования методов атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии (АЭС-ИСП и МС-ИСП) на оборудовании Elan 9000 («Perkin Elmer», США) и Optima 2000 V («Perkin Elmer», США), обеспечивающих достижение точности 109-1012.
Статистическая обработка. Обработка полученного материала проводилась с помощью общепринятого параметрического метода (t-критерий Стьюдента) с применением пакета программ «Statistica 10.0» («Stat Soft Inc.», США).
Результаты исследований.
Оценка элементного состава шерсти обследованных продуктивных (стельных 3,0-3,5 месяца) и яловых коров позволила выявить достоверные различия по некоторым элементам (табл. 1). В шерсти коров I группы достоверно больше содержалось эссенциальных микроэлементов: цинка -
46 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве
на 21,9 %, меди - на 27,6 %; йода - на 60,9 %; селена - на 46,5 %; условно эссенциальных: кремния - на 21,1 % по сравнению с II группой соответственно. Оценка элементного состава шерсти обследованных потомков позволила установить отсутствие достоверных различий по большинству химических элементов.
Таблица 1. Содержание эссенциальных микроэлементов в пробах шерсти коров различного физиологического состояния, мкг/г
Элемент Группа
I II III IV
Жизненно необходимые эссенциальные микроэлементы
2п 131,14±3,09 107,57±3,38** 173,27±6,17 151,72±7,21*
Fe 77,18±17,55 108,76±6,34 122,84±23,46 113,72±17,55
Си 6,10±0,99 4,78±0,61* 5,92±0,86 6,12±0,65
Мп 17,37±14,90 19,24±15,57 26,64±8,32 24,56±12,72
I 0,37±0,102 0,23±0,08* 0,42±0,28 0,39±0,26
Se 0,63±0,16 0,43±0,05** 0,57±0,08 0,45±0,14
Сг 0,27±0,17 0,38±1,05 0,34±0,08 0,39±0,28
Со 0,108±0,06 0,16±0,25 0,117±0,026 0,134±0,047
Условно эссенциальные микроэлементы
Si 20,53±2,56 16,95±1,66** 26,29±1,26 24,68±2,17
В 4,63±2,01 4,23±1,58 4,92±1,08 4,84±1,89
Li 3,91±0,824 3,94±1,32 2,82±0,64 2,74±0,73
№ 0,64±0,29 0,89±0,54 0,98±0,13 0,82±0,39
V 0,365±0,23 0,56±0,43 0,28±0,09 0,34±0,18
As 0,23±0,09 0,26±0,14 0,18±0,04 0,21±0,08
Примечание: * - при Р<0,05; ** - при Р<0,01, *** - при Р<0,001
Достоверные различия между сравниваемыми группами получены по содержанию цинка, превосходство по которому имели потомки из III группы. Их превосходство над сверстницами IV составило 14,2 % (Р<0,05).
Обсуждение полученных результатов.
Оценка репродуктивных качеств является наиболее важной проблемой современного скотоводства.
Повышение уровня репродуктивных качеств помесных тёлок - резерв увеличения производства говядины [9], в связи с чем актуальны проведённые нами исследования с целью выявления новых методов оценки воспроизводительных качеств.
Преимуществом использования шерсти является простота и безболезненность её отбора. При длительном хранении она не теряет своей информативности и может быть использована для массовых скрининговых обследований [10-13].
В ходе исследований нами были выявлены различия по элементному составу волосяного покрова коров разного физиологического состояния. Содержание макро- и микроэлементов было неодинаковым у стельных и яловых коров. В шерсти стельных коров достоверно больше содержалось эссенциальных микроэлементов: цинка (Р<0,01), который влияет на репродуктивную функцию, кроветворение, обменные процессы, регенерацию тканей, иммуногенез, поведенческие реакции, а также на рост и развитие и т. д. [14]; меди (при Р<0,05), влияющей на синтез гемоглобина и созревания эритроцитов, при её нехватке возникает анемия, замедляется рост (дефекты костей), депигментация и изменения качества и внешнего вида волос, шерсти, сердечная недостаточность,
Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 47
хрупкие кости, диарея, снижение репродуктивной способности, выраженное в отсутствии или угнетении эструса [15]; йода (при Р<0,05), отвечающего за детородную функцию, при его недостатке у самок нарушается цикл, снижается количество зачатий и замедляется выход плаценты, развивается бесплодие, многие страдают невынашиваемостью беременности, увеличивается процент мертворождений и врождённых аномалий [16]; селена, определяющего фертильность (плодовитость), влияющего на синтез половых гормонов, процесс образования половых клеток, проявляющего противовирусное, антибактериальное, противоопухолевое, противовоспалительное, анти-стрессорное действие [17, 18]; условно эссенциальных: кремния, который благоприятно влияет на усвоение кальция и рост костей, стимулирует нервную и иммунную системы, регулирует обмен веществ, стимулируя формирование большинства ферментов, аминокислот и гормонов, помогает легче усваивать все остальные микроэлементы по сравнению с яловыми коровами [19].
Различия между сравниваемыми группами потомков импортного скота по содержанию цинка было достоверным (Р<0,05).
Выводы.
Накопление жизненно важных микроэлементов в шерсти коров напрямую зависит от их физиологического состояния. Так, у продуктивных было больше эссенциальных микроэлементов: цинка - на 21,9 %, меди - на 27,6 %; йода - на 60,9 %, селена - на 46,5 %; условно эссенциальных: кремния - на 21,1 %, чем у яловых. Между потомками достоверная разница отмечена по цинку на 14,2 %.
Литература
1. Порфирьев И.А., Сошенко Л.П. Состояние акушерско-гинекологической патологии и современные особенности причины бесплодия высокопродуктивных коров // Вестник Российского университета дружбы народов // Агрономия и животноводство. 2006. № 1. С. 110-116.
2. Бесплодие и яловость самок сельскохозяйственных животных [Электронный ресурс]. / Зооинженерный факультет МСХА. URL: http://www.activestudy.info/besplodie-i-yalovost-samok-selskoxozyajstvennyx-zhivotnyx/ (дата обращения 08.02.2017 г.).
3. Фролов А.Н., Завьялов О.А., Харламов А.В. Особенности элементного состава шерсти и адаптационные способности тёлок импортной селекции в зависимости от их продуктивности // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 2(94). С. 39-44.
4. Method of sampling beef cattle hair for assessment of elemental profile / S. Miroshnikov, A. Khar-lamov, O. Zavyalov, A. Frolov, G. Duskaev, I. Bolodurina, O. Arapova // Pakistan Journal of Nutrition. 2015. Т. 14. № 9. P. 632-636.
5. Аналитические методы в биоэлементологии / А.В. Скальный, В.В. Кузнецов, Е.В. Лака-рова, М.Г. Скальная. СПб.: Наука, 2009. 576 с.
6. Информативность биосубстратов при оценке элементного статуса сельскохозяйственных животных (обзор) / А.В. Харламов, А.Н. Фролов, О.А. Завьялов, А.М. Мирошников) // Вестник мясного скотоводства. 2014. № 4(87). С. 53-58.
7. Адаптационные изменения элементного статуса герефордского скота канадской селекции к условиям южно-уральской биогеохимической провинции / О.А. Завьялов, А.Н. Фролов, А.В. Харламов, Г.К. Дускаев, М.Я. Курилкина // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 2(94). С. 7-13.
8. Скальный А.В. Микроэлементозы человека: гигиеническая диагностика и коррекция // Микроэлементы в медицине. 2000. Т. 1. № 1. С. 2-8.
9. Особенности формирования элементного статуса крупного рогатого скота в связи с продуктивностью и принадлежностью к половозрастной группе / С.А. Мирошников, А.В. Харламов, О.А. Завьялов, А.Н. Фролов, А.В. Кудашева, А.Г. Зелепухин, А.Х. Заверюха, В.Г. Литовченко // Вестник мясного скотоводства. 2015. № 4(92). С. 94-99.
48 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве
10. Динамика накопления химических элементов в шерсти тёлок герефордской породы канадской селекции в зависимости от их продуктивности и возраста / А.Н. Фролов, О.А. Завьялов,
А.В. Харламов, А- Г. Зелепухин // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 3(95). С. 71-76.
11. Корепанова Л.В., Старостина О.С., Батанов С.Д. Повышение уровня репродуктивных качеств помесных тёлок - резерв увеличения производства говядины // Зоотехния. 2015. № 4. С. 27-28.
12. Региональные особенности элементного состава шерсти крупного рогатого скота (результаты пилотного исследования) / С.А. Мирошников, А.В. Харламов, О.А. Завьялов, А.Н Фролов // Вестник мясного скотоводства. 2015. № 2(90). С. 7-10.
13. Impact of breeding region and season on the content of some trace elements and heavy metals in the hair of cows / D. Cygan-Szczegielniak, M. Stanek, E. Giernatowska, B. Janicki // Folia Biol (Krakow). 2014. № 62(3). Р. 163-169.
14. Нурмохаммади И., Мехдизаде А., Мандега М. Статус цинка и селена у иранских женщин во время нормальной беременности и в случае невынашивания // Микроэлементы в медицине. 2005. № 6(4). С. 23-26.
15. Нанотехнологии микронутриентов: проблемы, перспективы и пути ликвидации дефицита макро- и микроэлементов / А.М. Сердюк, М.П. Гулiч, В.Г. Каплуненко, М.В. Косшов // Журнал академии медицинских наук Украины. 2010. № 1. С. 107-114.
16. Проблема йода и селена [Электронный ресурс]. URL: http://life-spb.ru/ dietaryminerals/deficiency-of-iodine-and-selenium.htm (дата обращения 06.02.2017 г.).
17. Селен и проблема репродуктивного женского здоровья / Т.М. Гусейнов, Ф.Р. Яхъяева, Э.С. Багирова, Р.Т. Гулиева // Микроэлементы в медицине. 2012. № 13(1). С. 25-28.
18. Selenium concentration in blood and hair of holstein dairy cows / G. Christodoulopoulos, N. Rou-bies, H. Karatzias, A. Papasteriadis // Biol Trace Elem Res. 2003 Feb;91(2). Р. 145-50.
19. Кононенко С.И., Юрина Н.А., Юрин Д.А. Инновации в кормлении крупного рогатого скота // Известия Горского государственного аграрного университета. 2016. Т. 53. № 4. С. 73-77.
Фролов Алексей Николаевич, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела технологии мясного скотоводства и производства говядины ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.:8(3532) 43-46-78, e-mail: forleh@mail.ru
Завьялов Олег Александрович, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела технологии мясного скотоводства и производства говядины ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.:8(3532) 43-46-78, e-mail: oleg-zavyalov83@mail.ru
Харламов Анатолий Васильевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий отделом технологии мясного скотоводства и производства говядины ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.:8(3532) 43-46-78, e-mail: vniims.or@mail.ru
Маркова Ирина Викторовна, кандидат биологических наук, научный сотрудник отдела технологии мясного скотоводства и производства говядины ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.:8(3532) 43-46-78, e-mail: irinazzz88@yandex.ru
Поступила в редакцию 15 февраля 2017 года
UDC 636.085:577.17:636.22/28.082.13
Frolov Alexey Nikolaevich, Zavyalov Oleg Aleksandrovich, Kharlamov Anatoly Vasilyevich, Markova Irina Viktorovna
FSBSI «All-Russian Research Institute of Beef Cattle Breeding», e-mаil: forleh@mail.ru Assessment of the elemental status of organism of beef cows with different physiological condition
Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 49
Summary. The satisfaction of the population in food products depends largely on the state of the livestock sector. The industry can be effective only with stable reproduction of livestock. In this connection, studies aimed at studying the interrelation between the content of chemical elements of wool and physiological state of animal, including reproductive capacity, are relevant and have high scientific and practical significance.
The article presents the results of a study on the accumulation of chemical elements in wool of Hereford cows of imported selection and their progeny, depending on their physiological state. The experiment was conducted in scientific development and production center «South Ural» of the Saraktashsky district of the Orenburg region. On the basis of the physiological condition, 80 cows were grouped out to 4 groups: group I - productive cows (3,0-3,5 months of pregnancy), group II - dry (barren) cows with 30 animals in each group, III and IV groups - progeny obtained from the cows in October-November 2010 with 10 heads in each group. Elemental composition of wool was studied by 14 indicators by atomic-emission and mass-spectrometry methods (Zn, Fe, Cu, Mn, I, Se, Cr, Co, Si, B, Li, Ni, V, As).
The regularity of influence of the physiological state of cows on the accumulation of vital chemical elements is established. Thus, wool of pregnant cows contained more essential elements - zinc by 21,9 % (P<0,01), copper - 27,6 % (P<0,05), iodine - 60,9 % (P<0,05), selenium - 46,5 % (P<0,01); conditionally essential - silicon by 21,1 % (P<0,01) than that of the barren cows. There was a significant difference in zinc in progeny in favor of group III by 14,2 % (P<0,05).
The direct dependence of the physiological state of cows on the content of vital chemical elements in wool has been established.
Key words: chemical elements, cows, Hereford breed, barren cows, wool cows, elemental status of cows.
